ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy đầu đề THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG

Đồ án chi tiết máy GVHD: Trịnh Đồng TínhChương I Tính động học ❖ Dữ liệu cho trước • Thiết kế băng tải 1... Đồ án chi tiết máy GVHD: Trịnh Đồng TínhChương II Tính toán thiết kế bộ truyền

Trang 1

BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔ BỐT

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CHI TIẾT MÁY

Người hướng dẫn

Sinh viên thực hiện Đỗ Minh Quý Nguyễn Văn Minh

Trang 2

Hà Nội, … /20……

Trang 3

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ

BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔBỐT

Số liệu cho trước:

1 Lực kéo băng tải: F = 2730 (N)

2 Vận tốc băng tải: v = 1.23 (m/s)

3 Đường kính tang dẫn băng tải: D = 300 (mm)

4 Thời hạn phục vụ: Lh = 15000 (giờ)

5 Số ca làm việc: soca = 1 (ca)

6 Góc nghiêng bố trí bộ truyền ngoài @ = 135 (độ)

7 Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ

Bánh răng chủ động:

Nghiêng trái

Trang 4

Đồ án chi tiết máy GVHD: Trịnh Đồng Tính

Khối lượng thiết kế:

01 bản thuyết minh

01 bản vẽ lắp hộp giảm tốc - khổ A0

01 bộ bản vẽ chế tạo các chi tiết cụm trục 1+2 (A4 hoặc A3, đóng vào thuyết minh).

Sinh viên thiết kế #1: Đỗ Minh Quý-20185083

Sinh viên thiết kế #2: Nguyễn Văn Minh-20185016

Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính

Ghi chú: Sinh viên #1 tính và vẽ các chi tiết cụm trục 1, sinh viên #2 - cụm trục 2.

Trang 6

MỤC LỤC

MỤC LỤC 4

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương I Tính động học 2

1 Chọn động cơ điện 2

1.1 Công suất làm việc 2

1.2 Hiệu suất hệ dẫn động 2

1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ 2

1.4 Số vòng quay trên trục công tác 3

1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ 3

1.6 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ 3

1.7Chọn động cơ 3

2 Phân phối tỷ số truyền 3

3 Tính thông số trên các trục 4

3.1 Công suất 4

3.2 Số vòng quay 4

3.3 Momen xoắn 5

3.4 Bảng thông số động học 5

Chương II Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang 6

1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của bộ truyền đai 6

2 Chọn tiết diện đai 7

3 Thiết kế bộ truyền đai thang bằng Inventor 7

4 Kết quả thiết kế 10

V-Belts Component Generator (Version: 2020 (Build 240168000, 168)) 13

Project Info 14

Belt Properties 14

Grooved Pulley 1 Properties 14

Grooved Pulley 2 Properties 15

Strength check 16

Summary of Messages 16

Chương III Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ 17

1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của bộ truyền 17

2 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ bằng Inventor 17

3 Kết quả thiết kế 19

Project Info 22

Guide 22

Trang 7

Material 25

Strength Calculation 25

Summary of Messages 26

Chương IV Tính trục, then, ổ lăn và khớp nối 26

1 Tính chọn khớp nối 26

2 Tính sơ bộ trục: 28

2.1 Chọn vật liệu chế tạo trục: 28

2.2 Tính sơ bộ đường kính trục 28

2.3 Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục (kèm sơ đồ đặt lực chung 29

Chương V Thiết kế trục, then, ổ lăn cho cụm trục 1 30

1 Thiết kê trục 30

1.1 Sơ đồ lực tác dụng lên trục 30

1.2 Phác thảo kết cấu trục 31

1.3 Tính trục bằng inventor 31

Shaft Component Generator (Version: 2020 (Build 240168000, 168)) Error! Bookmark not defined Project Info Error! Bookmark not defined Calculation Error! Bookmark not defined. 2 Tính toán lựa chọn then 46

2.1Then Trái 46

2.2 Then phải 48

Chương VI Thiết kế trục, then, ổ lăn cho cụm trục 2 52

1 Thiết kế trục 52

1.1 Sơ đồ lực tác dụng lên trục 52

1.2 Phác thảo kết cấu trục 52

1.3Tính trục bằng inventor 53

Shaft Component Generator (Version: 2020 (Build 240168000, 168)) Error! Bookmark not defined Project Info Error! Bookmark not defined Calculation Error! Bookmark not defined.

2 Tính toán lựa chọn then Error! Bookmark not defined 2.1 Then trái Error! Bookmark not defined.

240168000, 168)) Error! Bookmark not defined Project Info Error! Bookmark not defined Guide Error! Bookmark not defined Loads Error! Bookmark not defined Dimensions Error! Bookmark not defined Joint Properties Error! Bookmark not defined.

Material Error! Bookmark not defined.

Trang 8

Results Error! Bookmark not defined.

Summary of Messages Error! Bookmark not defined.

2.2 Then phải Error! Bookmark not defined.

Parallel Key Component Generator (Version: 2020 (Build 240168000, 168)) .Error! Bookmark not

defined.

Project Info Error! Bookmark not defined.

Guide Error! Bookmark not defined.

Loads Error! Bookmark not defined.

Dimensions Error! Bookmark not defined.

Joint Properties Error! Bookmark not defined.

Material Error! Bookmark not defined.

Results Error! Bookmark not defined.

Summary of Messages Error! Bookmark not defined.

3 Tính toán lựa chọn ổ lăn 71

Bearing Component Generator (Version: 2020 (Build 240168000, 168)) Error! Bookmark not defined. Project Info Error! Bookmark not defined. Guide Error! Bookmark not defined. Loads Error! Bookmark not defined. Bearing Error! Bookmark not defined. Bearing Life Calculation Error! Bookmark not defined. Lubrication Error! Bookmark not defined. Results Error! Bookmark not defined. Chương VII Thiết kế vỏ hộp 73

1 Kết cấu các chi tiết 75

2 Bôi trơn hộp giảm tốc 79

3 Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai: 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

Trang 9

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành

cơ khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay.

Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho

chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hệ thống

dẫn động băng tải” Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức

tổng hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song bài

làm của em không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này

ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc biệt là

thầy Trịnh Đồng Tính đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình.

Em xin chân thành cảm ơn !

1

Trang 10

Chương I Tính động học

❖ Dữ liệu cho trước

• Thiết kế băng tải

1 Chọn động cơ điện

1.1 Công suất làm việc

Theo công thức 2.11_[1]_trang 20:

Vậy:

= 0,98.0,995.0,995.0,995.0,96.0,99= 0,93

1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ

Trang 11

Theo công thức 2.8_[1]_trang 19:

= =3.0,933579 = 3.61 ( kW)

1.4 Số vòng quay trên trục công tác

Với hệ dẫn động băng tải, theo công thức 2.16_[1]_trang 21:

=60000× × =60000×1 ×300.23 = 78.30 (vòng/phút)

1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ

Chọn sơ bộ theo bảng 2.4_[1]_trang 21:

- Tỷ số truyền của bộ truyền đai:

- Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ:

Theo công thức 2.15_[1]_trang 21, tỷ số truyền sơ bộ:

1.6 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ

Theo công thức 2.18_[1]_trang 21

Tra bảng phụ lục trong tài liệu [1], ta chọn động cơ thoả mãn các yêu cầu trên:

Vậy thông số động cơ được chọn là:

Trang 12

Tỷ số truyền chung cho hệ dẫn động:

Trang 13

Số vòng quay trên trục II:

Trong đó: và là công suất và số vòng quay trên trục

Momen xoắn trên trục động cơ:

Trang 14

Chương II Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang

1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của bộ truyền đai

Trang 15

Góc ôm tối thiểu trên bánh dẫn Độ 147 1,min

Yêu cầu khác (nếu có)

2 Chọn tiết diện đai

Tiết diện đai A

3 Thiết kế bộ truyền đai thang bằng Inventor

7

Trang 16

Hình 2.1 Nhập tiết diện đai và thông số các bánh đai

Trang 17

Hình 2.2 Cửa sổ Calculation (Design Number of Belts)

9

Trang 18

Hình 2.3 Cửa sổ Calculation (Strength check)

4 Kết quả thiết kế

Trang 19

Hình 2.4 Thông số bánh đai dẫn

11

Trang 20

Hình 2.5 Thông số bánh đai bị dẫn

Trang 21

Hình 2.6 Mô hình 3D bộ truyền đai

Bảng 2.2 Bảng tổng hợp kết quả tính bộ truyền đai thang

Bảng báo cáo thiết kế dạng html

V-Belts Component Generator (Version: 2020 (Build

240168000, 168))

13

Trang 22

Grooved Pulley 1 Properties

Trang 24

Grooved Pulley 2 Properties

Trang 25

Power ratio

15

Trang 26

Static tensioning force

Trang 27

Belt Speed v 7.917 mps

Summary of Messages

10:50:12 PM Calculation: Belt tension is computed with respect to Pulley 1

10:50:12 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

16

Trang 28

Chương III Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ

1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của bộ truyền

V)

SH

Yêu cầu khác (nếu có)3

2 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ bằng Inventor

1) Cửa sổ Design

Trang 29

Hình 3.1 Nhập thông số thiết kế cửa sổ Design 2 Cửa sổ Calculation

Hình 3.2 Chọn cấp chính xác

18

Trang 30

Hình 3.3 Cửa sổ Calculation sau khi đã điều chỉnh thiết kế đạt yêu cầu đặt ra

3 Kết quả thiết kế

Trang 31

Hình 3.4 Kích thước bánh răng dẫn

20

Trang 32

Hình 3.5 Kích thước bánh răng bị dẫn

Hình 3.6 Mô hình 3D bộ truyền bánh răng trụ

Trang 33

Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết quả tính bộ truyền bánh răng trụ

Design Guide - Number of Teeth

Unit Corrections Guide - User

Type of Load Calculation - Torque calculation for the specified power and

speed Type of Strength Calculation - Check Calculation Method of Strength

Trang 34

Circular Pitch p 10.996 mm

22

Trang 35

Base Circular Pitch ptb 10.771 mm

Tangential Operating Pressure Angle

Trang 37

Dimension Over (Between) Wires M 87.313 mm -0.100 mm 328.521 mm -0.235 mm

Loads

Trang 39

Strength Calculation

Factors of Additional Load

Factors for Contact

Trang 40

Single Pair Tooth Contact Factor ZB 1.000 ul 1.000 ul

Trang 41

Factors for Bending

Summary of Messages

3:46:14 AM Calculation: Calculation indicates design compliance!

Chương IV Tính trục, then, ổ lăn và khớp nối

1 Tính chọn khớp nối

Thông số đầu vào: T = T

= 415772 (Nmm)

Chọn khớp nối sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục

Trang 42

26

Trang 43

• Kiểm nghiệm khớp nối

a Kiểm nghiệm sức bền dập vòng đàn hồi

Trang 44

27

Trang 45

Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 tôi cải thiện có

.

Ứng suất xoắn cho phép:

.

Trang 46

28

Trang 47

2.3 Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục (kèm sơ đồ đặt lực chung

Trang 48

29

Trang 49

x11

Fa1 F

Frx 2

Fry

30

Trang 50

….

Trang 53

Radial Force Bending Continuous Deflection

Trang 54

mm mic mic deg

rom romrom

rom0.4 11

Supports

Inde Typ

Trang 55

d mm 474.4 1030.2 48 N deg 04 N r 0.000 0.000 micro deg deg

Preview

Shear Force

Trang 56

34

Trang 57

Shear Force, YZ Plane

Shear Force, XZ Plane

35

Trang 58

Bending Moment

Bending Moment, YZ Plane

Trang 59

Bending Moment, XZ Plane

Deflection Angle

37

Trang 60

Deflection Angle, YZ Plane

Deflection Angle, XZ Plane

Trang 61

Deflection, YZ Plane

39

Trang 62

Deflection, XZ Plane

Bending Stress

Trang 63

Bending Stress, YZ Plane

Bending Stress, XZ Plane

41

Trang 64

Shear Stress

Shear Stress, YZ Plane

Trang 65

Shear Stress, XZ Plane

Torsional Stress

43

Trang 66

Tension Stress

Reduced Stress

Trang 67

Ideal Diameter

Summary of Messages

1:58:46 AM Calculation: Calculated

45

Trang 68

2 Tính toán lựa chọn then

2.1 Then Trái

Trang 69

47

Trang 70

2.2 Then phải

Trang 71

3 Tính toán lựa chọn ổ lăn

49

Trang 72

Trang 73

51

Trang 74

Chương VI Thiết kế trục, then, ổ lăn cho cụm trục 2

1 Thiết kế trục

1.1 Sơ đồ lực tác dụng lên trục

1.2 Phác thảo kết cấu trục

Trang 75

3 Bánh răng,

….

53

Trang 76

bánh vít

Calculation Properties

Include

Trang 78

m-0.0 0.5

Trang 79

m0.0 0.5-

Angle

55

Trang 80

Preview

Trang 82

Shear Force

Shear Force, YZ Plane

Trang 83

Shear Force, XZ Plane

Bending Moment

58

Trang 84

Bending Moment, YZ Plane

Bending Moment, XZ Plane

Trang 85

Deflection Angle

Deflection Angle, YZ Plane

60

Trang 86

Deflection Angle, XZ Plane

Deflection

Trang 87

Deflection, YZ Plane

Deflection, XZ Plane

62

Trang 88

Bending Stress

Bending Stress, YZ Plane

Trang 89

Bending Stress, XZ Plane

Shear Stress

64

Trang 90

Shear Stress, YZ Plane

Shear Stress, XZ Plane

Trang 91

Torsional Stress

Tension Stress

66

Trang 92

Trang 93

Method of Load Calculation - Torque calculation for the specified power and speed

Type of Strength Calculation - Strength check for the specified load, dimensions and joint properties

Trang 94

68

Trang 96

Method of Load Calculation - Torque calculation for the specified power and speed

Type of Strength Calculation - Strength check for the specified load, dimensions and joint properties

69

Trang 98

Min Functional Key Length lmin 34.387 mm

Key

70

Trang 99

5:13:17 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

2 Tính toán lựa chọn ổ lăn

Do có chịu tác dụng của lực dọc trục nên chọn loại ổ lăn đỡ chặn

• 2 Xác định tải trọng tác động lên ổ lăn

Ta chọn tính toán theo ổ lăn 2

• Tính toán ổ lăn trên inventor

Bearing Component Generator (Version: 2020

71

Trang 101

Required static safety factor s0 2.0 ul

Bearing

Bearing Life Calculation

Lubrication

Trang 102

Lubrication Oil

Results

72

Trang 103

Life adjustment factor for reliability a1 1.00 ul

Summary of Messages

5:14:02 PM : Limiting speed lubrication grease value not found, over-revolving factor can't be calculated.5:14:02 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

Chương VII Thiết kế vỏ hộp

Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu là GX15-32.

Bảng 1: Các kch thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc

= 0,9.10 = 9 (mm)

Đường Bulông nền d

d

> 0,04a +10 = 0,04.200+ d

= 18 (mm)

Trang 104

Bulông cạnh ổ d

d

= (0,7÷0,8)d

d

= 14 (mm)

73

Trang 105

thước và tâm lỗ vít D

, D

thức theo d

và D ổ lăn, ta D

=100 (mm),

Trang 106

Chiều dày khi có D

xác định theo đường kính S

=27(mm)

các chi Giữa đỉnh bánh Δu =

≥ (3÷5)δ =(3÷5).8 Δu =

= 40 (mm)

Trang 108

Trang 109

trên đỉnh hộp có làm cửa thăm Dựa vào bảng 18.5[2]-92, ta chọn kích thước như sau:

77

Trang 110

f

Q K

A B

A

Trang 111

do hạt mài), hoặc bị biến chất, do đó cần phải thay dầu mới Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu Tra bảng 18- 7[2]-93, ta được:

g) Kiểm tra mức dầu

Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước như hình vẽ:

78

Trang 112

3

30

h) Các chi tiết liên quan khác

Lót kín bộ phận ổ nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng

và các tạp chất khác xâm nhập vào ổ, đề phòng mỡ chảy ra ngoài.

• Vòng phớt được dùng để lót kín và là chi tiết được dùng khá rộng rãi do

có kết cấu đơn giản, thay thế dễ dàng nhưng chóng mòn và ma sát lớn khi bề mặt có

độ nhám cao Ta chỉ cần chọn vòng phớt cho trục vào và ra và tra bảng 15-17[2]-50 Tra theo đường kính bạc:

Trang 114

• Chọn phương pháp bôi trơn: ngâm dầu, do bánh răng quay trong hộp giảm tốc với vận tốc vòng = 1,36 / < 12 /

• Chọn loại dầu:

- Tra bảng 18.11[2](trang 100), với bánh răng làm bằng thép, có = 400 … 1000 , vận tốc vòng = 2,3 / được dầu có độ nhớt

186

16 ở 50℃.

- Tra bảng 18.13[2](trang 101) được loại dầu máy bay MC-14.

• Bôi trơn ổ lăn:

Do vận tốc vòng của bánh răng = 1.36 / < 4 / nên chọn phương pháp bôi trơn bằng mỡ Tra bảng 15.15a[2](trang 45) chọn loại mỡ 2.

3 Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai:

Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then với bánh lớn và chọn kiểu lắp

là H7/k6 vì nó chịu tải vừa và va đập nhẹ.

Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng bánh răng lớn.

Tiêu đề	Thiết kế hệ dẫn động băng tải
Tác giả	Đỗ Minh Quý, Nguyễn Văn Minh
Người hướng dẫn	Trịnh Đồng Tính
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Cơ khí
Thể loại	Đồ án môn học
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	118
Dung lượng	3,18 MB

ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy đầu đề THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG

BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔ BỐT